ES2312940T3 - Tren trasero semideformable con flexibilidad longitudinal. - Google Patents

Abstract

Tren trasero de vehículo automóvil que comprende una mangueta de rueda (2), incluyendo este tren trasero una unión flexible que permite un movimiento de rotación de la mangueta de rueda (2) alrededor de un eje de rotación (A2) distinto del eje de rueda, comprendiendo esta unión flexible al menos dos placas flexibles (6, 7, 8, 9) sensiblemente planas contenidas en dos planos distintos cuya intersección coincide con el eje de rotación (A2), caracterizado porque comprende un brazo oscilante (3), estando la mangueta de rueda (2) fijada al brazo oscilante (3) mediante esta unión flexible, teniendo cada placa flexible (6, 7, 8, 9) un primer borde rígidamente fijado al brazo oscilante (3) y un segundo borde rígidamente fijado a la mangueta de rueda (2) y en el cual las placas flexibles están orientadas de tal manera que el eje de rotación (A2) de la unión flexible (5) está situado al nivel del suelo o bajo el suelo estando orientado según una dirección transversal.

Description

Tren trasero semideformable con flexibilidad longitudinal.

La invención se refiere a un tren trasero de vehículo automóvil que comprende una mangueta de rueda, incluyendo este tren trasero una unión flexible que permite un movimiento de rotación de la mangueta de rueda alrededor de un eje de rotación distinto del eje de rueda, comprendiendo esta unión flexible al menos dos placas flexibles sensiblemente planas contenidas en dos planos distintos cuya intersección coincide con el eje de rotación.

En un tren de vehículo automóvil, la rueda es principalmente libre de desplazarse verticalmente para amortiguar las irregularidades del suelo. La posibilidad de rotación de la mangueta alrededor del eje distinto del de la rueda es un grado de libertad suplementario, previsto para mejorar el comportamiento en carretera y la comodidad del vehículo. El documento FR-A-1096872 muestra un tren trasero con tal grado de libertad suplementario.

La invención se refiere más particularmente a la adición de tal grado de libertad suplementario a un tren del tipo semi-deformable. En comparación con los trenes de multibrazos, los trenes semi-deformables ofrecen rendimientos interesantes teniendo un volumen mucho menor, de manera que están mucho más extendidos. No obstante, siendo el desarrollo de estos trenes semi-deformables relativamente reciente, son necesarias mejoras para hacer sus resultados comparables a los de los trenes de multibrazos.

En un tren trasero de multibrazos conocido por la solicitud de patente EP1288028, cuatro brazos conectan la mangueta de rueda al vehículo formando sensiblemente dos paralelogramos deformables. Los dos brazos situados en posición baja son láminas dimensionadas para tener una cierta flexibilidad con el fin de ofrecer el grado de libertad suplementario a la rueda. Este grado de libertad suplementario es principalmente un movimiento de rotación de la mangueta de rueda alrededor de un eje de rotación que es distinto del eje de la rueda. En este tren trasero conocido, las láminas que constituyen los brazos inferiores son sensiblemente paralelas una a otra estando inscritas en dos planos que forman un ángulo uno con relación a otro. Cuando los esfuerzos aplicados a la rueda solicitan a estas láminas en flexión, su deformación provoca un movimiento que corresponde sensiblemente a una rotación de la mangueta de rueda alrededor de un eje cuya posición está definida por la intersección de los dos planos en los cuales están inscritas las dos láminas.

Se entiende así por grado de libertad suplementario la posibilidad para la mangueta de rueda de desplazarse cuando se aplican esfuerzos a la rueda, situándose esta mangueta en una posición de referencia cuando no se aplica ningún esfuerzo a la rueda.

El objeto de la invención es proponer una concepción de tren trasero semi-deformable que presenta este grado de libertad suplementario, siendo de una concepción simple que permite su producción a bajo coste.

Con este fin, la invención tiene por objeto un tren trasero de vehículo automóvil que comprende una mangueta de rueda, incluyendo este tren trasero una unión flexible que permite un movimiento de rotación de la mangueta de rueda alrededor de un eje de rotación distinto del eje de rueda, comprendiendo esta unión flexible al menos dos placas flexibles sensiblemente planas contenidas en dos planos distintos cuya intersección coincide con el eje de rotación, caracterizado porque comprende un brazo oscilante, estando la mangueta de rueda fijada al brazo oscilante mediante esta unión flexible, teniendo cada placa flexible un primer borde rígidamente fijado al brazo oscilante y un segundo borde rígidamente fijado a la mangueta de rueda y en el cual las placas flexibles están orientadas de tal manera que el eje de rotación de la unión flexible esté situado al nivel del suelo o bajo el suelo estando orientado según una dirección transversal.

El movimiento de rotación es introducido por una unión flexible situada entre el brazo y la mangueta de rueda, de manera que los parámetros tales como la rigidez de esta unión pueden ser ajustados sin modificar los otros parámetros del tren trasero. La flexibilidad del brazo oscilante no ha sido a su vez modificada para procurar este grado de libertad suplementario.

La unión tiene un comportamiento flexible para las solicitaciones aplicadas en la parte superior de la rueda, y tiene un comportamiento más rígido en reacción a esfuerzos aplicados en la parte de debajo de la rueda. Así, la rueda retrocede de manera significativa cuando se franquea un obstáculo de altura importante, pero retrocede muy poco durante el frenado del vehículo.

Según un modo de realización preferido, la unión flexible comprende varias placas flexibles separadas a lo largo del brazo oscilante que tienen cada una un primer borde rígidamente fijado al brazo oscilante y un segundo borde rígidamente fijado a la mangueta de rueda, y estas placas flexibles están dispuestas una con relación a otra de manera que definen una V abierta hacia arriba. La unión flexible puede de este modo ser realizada a partir de elementos de chapa clásicos para que su coste sea reducido. El dimensionamiento del espesor de cada placa permite ajustar muy simplemente la flexibilidad de la unión. Estas placas flexibles pueden estar fijadas mediante soldadura al brazo oscilante de manera que se reduce el coste de esta unión flexible.

En otro modo de realización preferido, la unión flexible comprende una chapa sensiblemente rectangular que tiene dos lados plegados en ángulo recto, definiendo esta chapa plegada un fondo trapezoidal en el cual está fijada la mangueta de rueda, definiendo los dos lados plegados cada uno una placa flexible, teniendo cada placa flexible su primer borde fijado al brazo oscilante. El número de piezas de la unión es reducido, lo que disminuye incluso el coste de fabricación. Varias placas plegadas pueden ser superpuestas para proporcionar rigidez a la unión sin penalizar su volumen.

Ventajosamente, la mangueta de rueda está fijada al fondo de una de las placas mediante varios tornillos. La fijación de la mangueta de rueda al chasis sigue siendo clásica, de manera que no necesita modificación importante de la unidad de producción.

La invención se describirá ahora con más detalle, en referencia a los dibujos adjuntos que ilustran una forma de realización a título de ejemplo no limitativo.

La figura 1 es un primer esquema de principio del tren trasero de acuerdo con la invención;

La figura 2 es un segundo esquema de principio del tren trasero de acuerdo con la invención;

La figura 3 es un esquema de principio de la unión flexible del tren trasero de acuerdo con la invención;

La figura 4 es una vista en perspectiva del tren trasero de acuerdo con la invención;

La figura 5 es una vista en perspectiva de una variante del tren trasero de acuerdo con la invención.

En la figura 1, una rueda 1 está montada rotativa en una mangueta de rueda que está aquí representada esquemáticamente por una placa de fijación 2 de esta mangueta. Esta placa 2 está unida a una extremidad de un brazo oscilante 3 que está unida a un segundo brazo oscilante no representado mediante un travesaño 4 para constituir un tren trasero del tipo de travesaño deformable. Un sistema de amortiguación no representado tiene una extremidad en apoyo sobre el brazo oscilante 3 para asegurar un efecto de suspensión. La rueda 1 es así mantenida aplicada sobre el suelo por mediación del brazo oscilante 3 que pivota alrededor de un eje A1 con el fin de asegurar un abatimiento vertical de esta rueda 1.

De acuerdo con la invención, la mangueta de rueda 2 está fijada al brazo oscilante 3 por una unión flexible 5. Esta unión flexible permite un grado de libertad suplementario de la rueda 1, que es una posibilidad de rotación de la mangueta de rueda 2 alrededor de un eje de rotación distinto del eje de la rueda 1. La unión está formada por dos placas flexibles 6 y 7 que están contenidas en dos planos distintos cuya intersección coincide con este eje de rotación. Cada placa flexible tiene un primer borde 6a y 7a rígidamente fijado al brazo oscilante y un segundo borde 6b, 7b que está rígidamente fijado a la mangueta de rueda 2. Este grado suplementario de libertad está dado solamente por la unión flexible 5 situada entre la mangueta de rueda y el brazo oscilante 3, de manera que esta unión puede ser dimensionada específicamente para tener una elasticidad deseada, sin alterar las otras características del tren trasero.

El grado de libertad suplementario que es introducido por esta unión flexible 5 será detallado a continuación, y corresponde a una elasticidad longitudinal que permite a la rueda 1 retroceder a lo largo del vehículo. Esta posibilidad de retroceso facilita el paso de obstáculos de altura importante: cuando tal obstáculo entra en contacto con la rueda 1, genera un esfuerzo de percusión sobre esta rueda, pero este esfuerzo de percusión es atenuado por el retroceso de la rueda para mejorar la comodidad del vehículo. Cuando este esfuerzo se anula, la rueda vuelve a una posición de referencia, por el hecho de la flexibilidad de la unión 5.

Ventajosamente, la unión flexible 5 está dispuesta para que el eje de rotación de la mangueta de rueda se sitúe sensiblemente bajo el suelo, incluso al nivel del punto de contacto de la rueda 1 con el suelo. Este eje de rotación de la mangueta de rueda, que está marcado por A2 en la figura 2, está orientado según una dirección aproximadamente transversal siendo de manera ventajosa sensiblemente paralelo al eje de rotación de la rueda, de tal manera que permite un retroceso de la rueda según un movimiento sensiblemente pendular inscrito en un plano longitudinal del vehículo. Esta posición particular del eje A2 procura al grado de libertad suplementario una flexibilidad que difiere según que se aplique un esfuerzo en la parte superior o en la parte baja de la rueda 1. Para el caso de franqueo de un obstáculo, se aplica un esfuerzo sensiblemente a media altura de la rueda, es decir a una distancia importante del eje A2, de tal manera que la rueda 1 retrocede por el efecto de tal esfuerzo. En caso de frenado del vehículo, se aplica un esfuerzo por el suelo a la base de la rueda 1, a saber en la zona que coincide sensiblemente con el eje A2, de manera que en este caso, la rueda 1 no retrocede o lo hace muy poco, lo que corresponde entonces a un comportamiento rígido de la unión. La comodidad del vehículo mejora significativamente puesto que el paso de un obstáculo es facilitado por el retroceso de la rueda, pero sin que el comportamiento en carretera del vehículo sea modificado puesto que los esfuerzos aplicados por el suelo a la rueda tales como un esfuerzo de frenado solicitan al brazo oscilante suplementario de la rueda. En el caso de un vehículo provisto de un sistema de frenado equipado con un ABS, el hecho de que la rueda trasera no retroceda durante el frenado permite no perturbar el funcionamiento del ABS.

Ventajosamente, la unión flexible 5 está formada por varias placas flexibles 6 y 7 que unen cada una el brazo oscilante 3 a la mangueta de rueda 2 estando orientadas transversalmente con relación al brazo oscilante 3 y separadas a lo largo de este brazo oscilante. Como se ve en la figura 2, estas placas flexibles tienen una orientación que forma un cierto ángulo una con relación a otra. La orientación de estas placas flexibles 6 y 7 definen la posición del eje A2, siendo esta posición dada por la intersección de los planos en los cuales están contenidas las placas 6 y 7, como se representa esquemáticamente en la figura 2. Así, la posición del eje de rotación A2 está definida por el ángulo formado por dos placas flexibles sucesivas a lo largo del brazo oscilante. Cuanto más se cierra este ángulo, más hacia abajo se sitúa el eje de rotación, cuanto más se abre este ángulo, más próximo se sitúa el eje de rotación al eje de la rueda 1.

Más particularmente, cuando se aplica un esfuerzo dirigido hacia la parte trasera del vehículo por ejemplo a media altura de la rueda 1, las placas flexibles 6 y 7 se deforman de manera elástica, permaneciendo sus bordes 6a, 6b, 7a y 7b solidarios del brazo oscilante 3 y de la mangueta 2. Las deformaciones sufridas por las placas cuando se aplica un esfuerzo a la rueda son principalmente deformaciones de flexión, que dan lugar a un movimiento relativo de la mangueta con relación al brazo oscilante. Este desplazamiento de la mangueta 2 corresponde a una rotación de ésta alrededor del eje A2 de la unión flexible 5 que coincide con la intersección de los planos en los cuales están situadas las placas flexibles 6 y 7 de la unión 5. La posición del eje A2 representado en la figura 2 puede desplazarse en el curso de este movimiento, pero en proporciones pequeñas. De hecho, ensayos y simulaciones muestran que el comportamiento de la unión flexible 5 corresponde sensiblemente a un movimiento de rotación alrededor del eje A2. La unión flexible 5 puede así realizarse a partir de elementos de chapa clásicos para formar las placas flexibles 6 y 7, lo que le confiere un coste de fabricación muy bajo. El dimensionamiento del espesor de cada placa flexible así como el número de placas permiten ajustar la rigidez de la unión. A título indicativo, las placas podrían tener un espesor comprendido entre dos y cuatro milímetros, preferencialmente de tres milímetros.

Ventajosamente, las placas flexibles tienen cada una su primer borde 6a, 7a que está directamente soldado al brazo oscilante 3. El coste de realización de la unión se reduce así puesto que ésta es implantada sobre el brazo oscilante 3 como los otros elementos de éste, mediante soldadura, lo que no implica modificación importante de la unidad de producción.

En el ejemplo de las figuras 1 y 2, la unión 5 está formada por dos placas flexibles, pero puede comprender más, como en el ejemplo de realización que se ilustra en la figura 3. En este otro ejemplo, la unión está principalmente formada por seis placas flexibles que están rígidamente fijadas a un soporte 3' solidario del brazo oscilante 3. Estas seis placas flexibles están dispuestas por parejas marcadas respectivamente por 6, 6', 7, 7', 8, 8'. Las dos placas de una misma pareja están situadas de uno y otro lado del brazo oscilante 3 siendo coplanares, y teniendo cada una un borde soldado al soporte 3'. Las parejas de placas 6, 6' y 7, 7' forman un ángulo y definen la posición del eje A2, la tercera pareja de placas 8, 8' está orientada de tal manera que está situada en un plano que pasa por el eje A2. El número de placas flexibles puede incluso aumentar para proporcionar rigidez a la unión 5, debiendo disponerse estas placas flexibles de tal manera que estén cada una en un plano que pasa por el eje A2.

En los ejemplos de las figuras 1 a 3, cada placa flexible 6, 7, 8 está formada por un trozo de chapa distinto, pero ventajosamente dos placas tales como 6 y 7 pueden ser formadas a partir de una misma chapa T1, como en los ejemplos representados en las figuras 4 y 5. Estas figuras proporcionan una representación más detallada, en perspectiva, de un tren trasero de acuerdo con la invención, no estando la rueda 1 representada. Este tren trasero comprende un asiento 10 realizado de chapa embutida y destinada a recibir una extremidad de un elemento de suspensión, apoyándose este asiento 10 a la vez sobre el brazo oscilante y sobre el travesaño 4. En este modo de realización, la unión flexible 5 está constituida por varias piezas de chapa marcadas por T1 y T2 que incluyen varias placas flexibles 6, 7, 8 cuyos primeros bordes 6a, 7a y 8a están soldados al brazo oscilante 3, estando la mangueta de rueda 2 fijada a este conjunto mediante varios tornillos. La chapa T1 que es sensiblemente rectangular tiene dos extremidades plegadas en ángulo recto para formar las dos placas flexibles 6 y 7, estando los primeros bordes 6a y 7a de estas placas flexibles soldados sobre el brazo oscilante 3. Teniendo en cuenta el ángulo formado por las placas flexibles 6 y 7, la parte central de la chapa T1 define un fondo plano sensiblemente trapezoidal que está situado en un plano paralelo al plano de la rueda y al cual está fijada la mangueta de rueda 2. El número de piezas constitutivas de la unión flexible es reducido, lo que disminuye además su coste de fabricación.

La chapa plegada T1 puede ventajosamente estar doblada para aumentar la rigidez de la unión flexible 5. En el ejemplo de las figuras 4 y 5, dos chapas plegadas T1 y T2 están superpuestas una sobre otra para constituir juntas la unión flexible 5. Más particularmente, el fondo trapezoidal de la primera chapa T1 tiene menores dimensiones que el de la segunda chapa T2, de tal manera que esta chapa T2 recubre la primera chapa T1, apoyándose los fondos de las dos chapas uno contra otro.

En el conjunto de la figura 4, un solo lado de la chapa T2 está plegado en ángulo recto para constituir una tercera placa flexible 8 cuyo primer borde 8a está soldado sobre el brazo oscilante 3. Las tres placas flexibles 6, 7 y 8 están situadas de tal manera que se encuentran en planos que incluyen cada uno un mismo eje A2, no representado en la figura 4, sino que constituye el eje de rotación de la unión flexible 5.

La segunda chapa T2 puede también tener dos de sus lados plegados, como en el ejemplo de la figura 5, con el fin de definir dos placas flexibles para aumentar más la rigidez de la unión 5. De manera análoga, es posible prever tres chapas superpuestas unas a otras, cuyos fondos se apoyan unos sobre otros, y que definen tantos pares de placas flexibles como sea necesario para alcanzar una rigidez deseada. Como se ve en las figuras, es así posible alcanzar una rigidez de unión importante en un volumen reducido, lo que simplifica incluso el dimensionamiento de la unión.

En el ejemplo de la figura 5, dos lados de la chapa T2 están plegados de manea que forman dos placas flexibles 8 y 9 con el fin de aumentar la rigidez de la unión 5. El borde plegado que está marcado por 9 tiene aquí una altura pequeña, de manera que no proporcione demasiada rigidez a la unión 5. Se trata aquí de una posibilidad suplementaria para ajustar la rigidez de la unión: ésta puede igualmente ser modificada ajustando la altura de las placas, lo que condiciona su flexibilidad, y por consiguiente la flexibilidad de la unión.

Como se ve en las figuras, la mangueta de rueda 2 está fijada al fondo de las chapas mediante cuatro tornillos V de tal manera que esta fijación sigue siendo clásica y no necesita modificación de la cadena de producción. En el caso de una unión que comprende varias chapas, la mangueta de rueda 2 está fijada a la unión mediante tornillos que atraviesan todas las chapas tales como T1 y T2 constitutivas de la unión 5, lo que contribuye a proporcionar una mayor rigidez a esta unión solidarizando los fondos de las chapas unos a los otros.

Claims (7)

1. Tren trasero de vehículo automóvil que comprende una mangueta de rueda (2), incluyendo este tren trasero una unión flexible que permite un movimiento de rotación de la mangueta de rueda (2) alrededor de un eje de rotación (A2) distinto del eje de rueda, comprendiendo esta unión flexible al menos dos placas flexibles (6, 7, 8, 9) sensiblemente planas contenidas en dos planos distintos cuya intersección coincide con el eje de rotación (A2), caracterizado porque comprende un brazo oscilante (3), estando la mangueta de rueda (2) fijada al brazo oscilante (3) mediante esta unión flexible, teniendo cada placa flexible (6, 7, 8, 9) un primer borde rígidamente fijado al brazo oscilante (3) y un segundo borde rígidamente fijado a la mangueta de rueda (2) y en el cual las placas flexibles están orientadas de tal manera que el eje de rotación (A2) de la unión flexible (5) está situado al nivel del suelo o bajo el suelo estando orientado según una dirección transversal.

2. Tren trasero de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual la unión flexible (5) comprende varias placas flexibles (6, 7, 8, 9) separadas a lo largo del brazo oscilante (3) teniendo cada una un primer borde (6a, 7a, 8a, 9a) rígidamente fijado al brazo oscilante (3) y un segundo borde (6b, 7b) rígidamente fijado a la mangueta de rueda (2), y en el cual estas placas flexibles (6, 7, 8, 9) están dispuestas una con respecto a otra de manera que definen una V abierta hacia arriba.

3. Tren trasero de acuerdo con la reivindicación 2, en el cual al menos una de las placas flexibles (6, 7, 8, 9) está rígidamente fijada al brazo oscilante (3) mediante soldadura.

4. Tren trasero de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, en el cual la unión flexible (5) comprende una chapa (T1, T2) sensiblemente rectangular que tiene dos lados plegados en ángulo recto, definiendo esta chapa plegada (T1, T2) un fondo trapezoidal al cual está fijada la mangueta de rueda (2), definiendo cada uno de los dos lados plegados una placa flexible (6, 7, 8, 9), teniendo cada placa flexible (6, 7, 8, 9) su primer borde (6a, 7a, 8a, 9a) rígidamente fijado al brazo oscilante (3).

5. Tren trasero de acuerdo con la reivindicación 4, en el cual la unión flexible (5) está formada por varias chapas (T1, T2) plegadas superpuestas unas a otras, apoyándose los fondos de cada chapa (T1, T2) unos sobre otros.

6. Tren trasero de acuerdo con la reivindicación 4, que comprende una primera chapa plegada (T1), y una segunda chapa plegada (T2) que se apoya sobre la primera chapa (T1), teniendo esta segunda chapa plegada (T2) un solo lado que forma una placa flexible (9).

7. Tren trasero de acuerdo con la reivindicación 4, en el cual la mangueta de rueda (2) está fijada al fondo de cada chapa mediante carios tornillos (V).